脳はあらゆる器官の中で最も謎に満ちており、今もなおその魅力的な機能がどのようにして生じるのかはまだほとんど解明されていません。確かなことは、ニューロンの複雑な配線が全体的なパフォーマンスを生み出すということです。軸索に加えて、樹状突起もこのネットワークの基本的な部分を形成します。これらは細かく分岐した神経細胞の延長部であり、細胞体から伸び、その端に接触点であるシナプスを形成します。これにより、ニューロンは特定の他の細胞にリンクされ、信号を受信できるようになります。単一の神経細胞の樹状突起ツリーには、さまざまな信号が流れる数千のシナプス接点がある場合があります。
しかし、どうやら樹状突起の役割は単なる配線以上のものであるようだ。ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのスペンサー・スミス率いる研究者らは、マウスを使った実験を通じてこれに到達した。彼らは、個々の樹状突起と接触できるようにするために、脳の視覚中枢に顕微鏡的に細い電極を挿入しました。 「電極を樹状突起に接触させるのは非常に難しい作業です。それは何かを捕まえる可能性がほとんどない釣りのようなものです」とスミス氏は言います。しかし、努力の価値はありました。最終的に電極で樹状突起を捕らえれば、研究者たちはその電気信号を記録することができました。
単純な配線以上のもの
情報処理が樹状突起自体で行われているかどうかを調べるために、研究者らは実験動物に画面上でさまざまな視覚刺激を与え、「釣られた」伸長部分の活動を分析した。結果: 樹状突起は、マウスが画面上で見たものに応じて、異なる信号パターンで反応しました。この結果を確認するために、研究者らは、細胞内の電気活動が行われる場所を色分けする特別な物質を神経細胞に注射した。これは、神経細胞の他の部分が休んでいる間に樹状突起が活動していること、つまりその活動が樹状突起内のプロセスの結果であることを示しました。
「すべてのデータは、樹状突起が受動的な導体ではないことを示唆しています。樹状突起自体がコンピューティングユニットを形成しているようです」とスミス氏は言います。脳の計算能力はこれまで考えられていたよりもはるかに高いようだと神経生物学者は言う。研究者らは現在、新たに発見された樹状突起の能力が脳ネットワークにおいてどのような役割を果たしているのかを解明したいと考えている。彼らの活動の中断が特定の精神疾患の原因である可能性もあり、スミス氏と彼の同僚は現在、この疑問についても調査したいと考えている。
